物联网技术与应用信息全面感知V1.0
物联网技术与应用
物联网技术与应用随着科技的进步和互联网的普及，物联网技术越来越受到人们的关注，而物联网技术的应用也在不断拓展。
本文将从物联网技术的定义、组成部分、发展现状、应用领域以及未来发展趋势等方面进行深入探讨。
一、物联网技术的定义及组成部分物联网技术，又称为万物互联技术，即利用网络技术将物品和物品互相连接，使其成为一个互联的系统。
物联网技术主要由感知层、传输层、服务层和应用层四个组成部分构成。
1.感知层感知层是物联网体系结构的最底层，主要由各种传感器、识别设备组成。
感知层的主要功能是采集、识别和处理来自现实世界的信息。
基于该层的性能，物联网可以实现对现实世界的监控、分析和应对。
2.传输层传输层是物联网的核心组成部分，负责各个设备之间的数据传输和通信。
传输层主要包括物联网语境下的协议、物联网的中间件和网关等。
3.服务层物联网服务层是支撑整个物联网的关键环节，提供了物联网应用所需的各种服务，如身份认证服务、数据存储和计算服务、安全验证服务等。
4.应用层应用层是物联网中上层的部分，主要包括各种应用软件和业务系统，如智能家居、智慧城市、智能医疗等。
二、物联网技术的发展现状随着物联网技术的不断发展，各种物联网应用也越来越广泛。
据研究机构预测，2025年全球物联网所涉及的物品数量将达到750亿个，其中涉及智能家居、智慧医疗、智能交通等众多领域。
1.智能家居智能家居是物联网技术的一个重要应用领域，它通过整合家庭生活各种设备，实现家庭设备之间的联动。
智能家居涉及的设备包括照明系统、音响系统、智能门锁、温控系统等。
2.智能交通随着城市化进程的加速，城市的交通问题越来越严重，基于物联网技术的智能交通方案成为解决这一问题的有效手段。
智能交通方案包括交通管理系统、车联网技术、智能交通信号灯、智能公交等。
3.智慧医疗智慧医疗是物联网技术的另一个重要领域，利用物联网技术对医疗资源进行智能化整合，提供更为高效和精准的医疗服务。
智慧医疗涉及的技术包括医疗健康监测、远程医疗、智能病房、智能医疗设备等。
物联网技术应用与发展(中国北斗物联网)
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国际合作 随着全球物联网市场的不断扩大， 中国北斗物联网技术将积极参与 国际合作，推动全球物联网技术 的发展和应用。
技术创新
未来，北斗物联网技术将继续创 新发展，提高定位精度、扩大覆 盖范围、增加服务功能等方面取 得更大的突破。
跨界融合
北斗物联网技术将与云计算、大 数据、人工智能等新一代信息技 术深度融合，推动各行业的数字 化转型和升级。
03
物联网技术在各行业的 应用
智能交通
01
02
03
智能交通信号控制
通过物联网技术，实现交 通信号的智能控制，优化 交通流量的分配，缓解交 通拥堵。
智能车辆管理
通过物联网技术，实现车 辆的远程监控和调度，提 高车辆运行效率，降低运 输成本。
智能停车服务
通过物联网技术，实现停 车位的智能化管理，提供 便捷的停车服务，提高停 车位的使用率。
智能工业物流
通过物联网技术，实现工业物流的智能化管 理，降低物流成本和提高物流效率。
04
物联网技术面临的挑战 与解决方案
数据安全与隐私保护
01
数据加密与安全传确保数据在传输过程中的机密性 和完整性。
02
访问控制与权限管 理
实施严格的访问控制和权限管理 机制，限制对敏感数据的访问和 使用。
03
隐私保护与匿名化
通过数据匿名化、去标识化等技 术手段，保护用户隐私不受侵犯。
技术标准与互操作性
制定统一标准
推动制定物联网技术的统一标准，促进不同设备和服 务之间的互操作性。
标准化组织参与
积极参与国际物联网标准化组织，推动中国标准走向 国际。
开放平台与API
物联网中感知技术的研究与应用
物联网中感知技术的研究与应用随着科技的快速发展，物联网作为最前沿的技术之一，正受到越来越多的关注和利用。
在物联网发展过程中，感知技术起到了非常重要的作用。
感知技术是指让物联网设备能够感知周围环境的工具和方法，它可以帮助人们更好地实现智慧化、自动化、智能化的应用。
感知技术包括什么？感知技术包括传感器技术、RFID 技术、移动传感器技术等。
这些技术都能够将位置、声音、图像等信息进行收集和传输，进而完成智能检测和感知。
例如，传感器技术可以收集环境中的温度、湿度、光照等信息，RFID技术可以帮助人们跟踪物品的位置和状态，移动传感器技术则可以帮助人们定位移动物体的位置和方向。
感知技术在物联网中的应用物联网中，感知技术的应用是非常广泛和深入的。
以下是几个比较常见的应用：智能家居在智能家居方面，感知技术发挥了重要作用，它能够采集室内温度、湿度、光照等信息，根据这些信息，智能家居系统可以自动调节温度、光照、湿度等参数，以达到使用者期望的效果。
同时，智能家居也可以通过感知技术判断可以有人在房间内，从而自动打开或关闭灯光、电器等设备，使得生活更加便利。
智慧医疗感知技术在医疗领域应用非常广泛，从智能床垫、智能衣物到智能医疗仪器等，都需要感知技术。
这些设备采集人体温度、心率、血压等信息，根据这些信息进行分析，帮助医生判断病情和选择治疗方式。
感知技术还可以通过远程监测的方式，对重症病患者实现24小时监控，帮助医疗人员及时发现问题和解决问题。
智能交通感知技术的应用还可以在智能交通领域得到体现，例如智能停车场、智能交通灯、智能路况系统等。
这些设备都能够通过感知技术收集车辆的信息、路况信息等，帮助交通监管者调度路况，提高通行效率，同时也可以为司机提供实时的路况信息，帮助司机更好地选择出行路线。
食品安全感知技术应用在食品安全领域也得到了大量的应用。
例如，RFID技术可以帮助追踪食品来源和运输过程，确保食品的安全性和可靠性，传感器技术可以检测食品的温度、湿度等参数，判断食品是否符合安全标准。
2024年物联网技术与应用
物联网技术与应用一、物联网概述物联网（InternetofThings，简称IoT）是指通过信息传感设备，将物品连接到网络上进行信息交换和通信的技术。
物联网的核心理念是将物理世界与数字世界相结合，实现智能化管理和控制。
物联网技术已经广泛应用于各个领域，如智能家居、智能交通、智能医疗等，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
二、物联网关键技术1.传感器技术：传感器是物联网中最重要的组成部分之一，它能够感知环境中的各种参数，如温度、湿度、光照等，并将这些信息转换为数字信号传输给其他设备。
传感器技术的进步使得物联网能够更好地感知和适应环境。
2.通信技术：物联网中的设备需要通过通信技术进行信息交换和通信。
常见的通信技术包括无线通信、有线通信和卫星通信等。
其中，无线通信技术是物联网中应用最广泛的技术之一，如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
3.数据处理技术：物联网中的设备会产生大量的数据，如何对这些数据进行有效的处理和分析是物联网技术的重要问题。
数据处理技术包括数据清洗、数据挖掘、数据融合等，通过这些技术可以从海量数据中提取出有价值的信息，并用于决策和预测。
4.云计算技术：物联网中的设备会产生大量的数据，如何存储和处理这些数据是一个挑战。
云计算技术提供了一种有效的解决方案，它可以将数据存储在云端，并通过云计算平台进行数据处理和分析。
云计算技术还可以提供强大的计算能力和存储能力，为物联网应用提供支持。
三、物联网应用领域1.智能家居：智能家居是物联网应用最为广泛的领域之一。
通过将家电、照明、安防等设备连接到网络上，可以实现远程控制、智能调节等功能，为人们的生活带来便利和舒适。
2.智能交通：物联网技术在智能交通领域的应用包括智能交通信号灯、智能停车、智能公交等。
通过实时监测和分析交通数据，可以优化交通流量，减少拥堵和事故，提高道路通行效率。
3.智能医疗：物联网技术在医疗领域的应用可以实现远程医疗、智能监护等功能。
物联网技术与应用课件
contents
目录
• 物联网概述 • 感知层技术 • 网络层技术 • 应用层技术 • 物联网安全与隐私保护 • 物联网典型应用案例
01
物联网概述
物联网定义与发展历程
物联网定义
物联网（Internet of Things，IoT）是指通过信息传感设备 ，按约定的协议，对任何物体进行信息交换和通信，以实现 智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
智能控制
利用机器学习、深度学习等技术，实现对物联网设备的智能控制和 优化。
智能决策
基于大数据分析和人工智能技术，为物联网应用提供智能决策支持， 如智能交通、智能电网等。
05
物联网安全与隐私保护
物联网安全威胁与挑战
物联网设备安全威胁
包括设备漏洞、恶意软件感染 、未经授权的访问等。
数据传输安全威胁
包括数据泄露、数据篡改、重 放攻击等。
。
城市交通拥堵治理
结合大数据分析和物联网技术 ，提出城市交通拥堵治理方案
。
THANKS
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发展历程
物联网概念最早于1999年提出，经过20多年的发展，已经从 最初的智能家居、工业自动化等局部应用，拓展到智慧城市 、智能交通、智慧医疗、智慧农业等多个领域。
物联网体系结构及组成要素
体系结构
物联网体系结构包括感知层、网络层和应用层三个层次。感知层负责识别和采集物理世 界的信息，网络层负责信息的传输和处理，应用层则负责将处理后的信息应用到具体场
密钥管理
包括密钥生成、分配、存储和更新等，用于保障加密和认证技术的 有效性和安全性。
隐私保护策略及法规遵循
1 2
隐私保护策略
《物联网技术与应用》课件
本课程将带你领略物联网无限的潜力及其对我们生活的深刻影响。
物联网技术的概述
物联网定义
物联网就是一切互联互通的网络。它是一种将智能 化设备与Internet连接起来，使它们互相交流和协 作的技术。
物联网设备
包括各种嵌入式设备、传感器、智能家居、智能穿 戴、智能医疗等设备。
物联网网络协议
物联网协议有多种，包括CoAP、MQTT、AMQP、 HTTP、ZigBee等。
物联网大数据分析
物联网产生的海量数据需要通过大数据分析技术， 得出实时的业务洞察和决策。
关键技术介绍
1 物联网安全技术
2 物联网边缘计算
包括认证、加密、防篡改、 访问控制等技术，保障物 联网的信息安全。
利用在传感器、嵌入式设 备或网关上运行的计算资 源，实现对数据的本地存 储和处理。
物联网云计算
物联网云计算集成了分布式计算、大数据、虚拟化、
物联网的应用场景
智能交通
交通监测、智能导航、自动驾驶等。
智慧城市
城市管理、环境监测、公共安全、公共服务、能源管理等。
智慧农业
农田监测、设施农业、精准农业、农产品质量追溯等。
物联网技术的基本原理
物联网通信技术
包括低功率无线局域网、NFC、RFID、蓝牙等诸 多通信技术。
3 大规模人机交互技术
使人类和物联网设备之间 能够进行更高效、更自然 的交互，包括语音交互、 动作交互、虚拟现实等。
物联网的安全与隐私问题
隐私保护
• 个人隐私泄露 • 用户行为追踪 • 数据的合法访问和使用
安全保障
• 设备和网络安全 • 认证和授权 • 信息的保密性和完整性
伦理问题
物联网技术与应用ppt课件
智能医疗
通过物联网技术实现医疗设备 的远程监控和数据共享，提高 医疗服务的效率和质量。
农业现代化
通过物联网技术实现农业生产 的精准化、智能化管理，提高 农业生产效率和质量。
02
物联网关键技术
传感器技术
传感器类型与原理
01
介绍不同类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传
感器等，以及它们的工作原理和适用场景。
拒绝服务攻击
攻击者通过向物联网设备发送大量请求，使其无法正常工作，导致 服务不可用。
数据隐私泄露风险及防范措施
数据泄露风险
物联网设备收集的个人信息和企业敏感数据存在泄露风险，一旦 被窃取或滥用，将对个人隐私和企业加密传输和存储，确保数据在传输和 存储过程中的安全性。
有线通信技术
探讨物联网中有线通信技 术的应用，如以太网、光 纤通信等。
通信协议与标准
阐述物联网通信协议和标 准的发展，如MQTT、 CoAP、NB-IoT等。
数据处理与分析技术
大数据处理技术
介绍大数据处理技术在物联网中的应用，如分布式存储、分布式 计算和流处理等。
数据挖掘与分析方法
探讨数据挖掘和分析方法在物联网中的应用，如关联规则挖掘、 聚类分析、时间序列分析等。
连接的网络环境。
智能化升级
随着AI技术的发展和应用，未 来物联网将实现更高水平的智 能化升级，提高设备自主决策 和学习能力。
跨界融合
未来物联网将与云计算、大数 据、区块链等技术跨界融合， 形成更加完善的技术生态和应 用体系。
应用创新
未来物联网将在更多领域实现 应用创新，推动社会进步和经
济发展。
THANKS
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包括互联网、移动通信网等网络基础 设施，负责将感知层采集的数据传输 到应用层。
浅析物联网交互技术和信息感知技术
浅析物联网交互技术和信息感知技术近年来，随着物联网技术的不断发展，物联网交互技术和信息感知技术在各行各业中得到了广泛的应用。
物联网交互技术和信息感知技术是物联网系统中的两个重要组成部分，它们通过互联网连接和信息传输，实现了设备之间的交互和信息的感知、收集和处理。
本文将从物联网交互技术和信息感知技术的概念、特点和应用等方面进行浅析。
一、物联网交互技术的概念、特点和应用1. 概念物联网交互技术是指物联网系统中各种智能设备（如传感器、执行器、控制器等）之间通过互联网进行实时的交互和通信的技术。
通过物联网交互技术，各种智能设备可以相互感知、收集和传输信息，并实现远程控制和监测。
这种技术使得物联网系统具有了更高的智能化和自动化水平，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
2. 特点物联网交互技术的特点主要包括实时性、高效性和安全性。
物联网交互技术要求设备之间的交互和通信是实时的，能够在瞬息之间完成信息的传输和处理，这对通信网络的带宽和延迟提出了较高的要求。
物联网交互技术需要保证信息的传输和处理是高效的，能够在大量设备间进行快速而稳定的信息交换。
物联网交互技术还要求数据传输和处理的安全性，能够有效防止信息泄露和网络攻击。
3. 应用物联网交互技术在智能家居、智能城市、工业物联网等领域有着广泛的应用。
在智能家居系统中，各种智能家电设备可以通过物联网交互技术相互连接，实现远程控制和智能化管理；在智能城市建设中，各种城市设施和基础设施可以通过物联网交互技术实现智能化管理和优化运行；在工业物联网领域，各种生产设备和工艺设备可以通过物联网交互技术实现远程监测和智能调控。
可以看出，物联网交互技术在各个领域都有着重要的应用意义。
1. 概念信息感知技术是指物联网系统中各种感知设备（如传感器、摄像头、声音采集器等）对周围环境的信息进行感知、收集和处理的技术。
通过信息感知技术，物联网系统可以实时获取环境中的各种信息，并对这些信息进行采集、传输和处理，为后续的决策和控制提供了重要的数据支持。
物联网V1.0
ZigBee
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、 低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输 速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期 性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
ZigBee数传模块类似于移 动网络基站。通讯距离从标 准的75m到几百米、几公里， 并且支持无限扩展。
➢ 家庭中的智能设备，在老人 出现意外时发出求助信号
机场防入侵系统
➢ 浦东国际机场防入侵系统铺设了3万多个传感节 点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可防止人员 的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵
路灯控制系统
➢ 济南园博园园区所有功能性照明都采用了ZigBee 无线技术达成的无线路灯控制，节能环保
世博会门票
自动完成清洁和维护等日常工作，房间的智能系统能学习主人的生活习惯， 将室内环境调节为主人最适合的
智能交通
➢ 实时获取路况信息，监视和控制交通流量 ➢ 可以实现车辆与网络相连，优化行车路线 ➢ 可以无缝地检测、标识车辆并收取行驶费用
环境监测
➢ “蓝藻湖泛智能监测预警及蓝藻打捞处理智能管理调度物联网系统” ➢ 蓝藻集聚的地点、集聚情况会自动发到打捞人员手机上，打捞船、车
IOT，顾名思义：物联网就是物物相联的互联网。 包含两层含义，其一，物联网的核心和基础仍 然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的 网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物 品和物品之间，进行信息交换，也就是物物相 联。
历史进程
1995 Bill Gates 《未来之路》 物物互联
2005 国际电信联盟 《ITU互联网报告2005：物联网》，指 出无所不在的“物联网”通信时代即将来临
MEMS传感器应用在物联网的无线传感器网 中以此发挥对物联网的影响。
2024版《物联网技术及应用》PPT课件
•物联网概述•感知层技术•网络层技术•应用层技术•物联网安全与隐私保护问题剖析•典型案例分析与实践经验分享•总结回顾与未来发展趋势预测目录物联网定义与发展历程物联网定义发展历程从1999年提出物联网概念，到2009年“感知中国”的提出，再到2019年5G商用牌照的发放，物联网技术不断发展，应用领域不断拓展。
物联网体系结构及关键技术体系结构关键技术物联网应用领域与前景展望应用领域物联网已广泛应用于智能家居、智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧农业等领域，为人们的生活带来便利。
前景展望随着5G技术的普及和人工智能技术的发展，物联网将在更多领域发挥重要作用，如工业4.0、自动驾驶、智能安防等，推动社会的智能化发展。
传感器类型温度传感器湿度传感器压力传感器光电传感器运动传感器等01020304RFID组成电子标签（Tag）阅读器（Reader）工作原理阅读器通过天线发送射频信号01 02 03门禁考勤系统1 2 30102 03传输距离各技术传输距离不同，根据需求选择数据速率不同技术提供的数据速率差异较大，需根据应用需求选择功耗与成本各技术功耗和成本不同，需综合考虑选择有线传输协议与标准介绍以太网（Ethernet）01光纤传输02电力线通信（PLC）03无线传输协议与标准比较无线局域网（WLAN）蓝牙（Bluetooth）ZigBee LoRaWAN组网方案选择网络优化策略安全性考虑030201组网方案选择及优化策略数据处理与挖掘方法论述数据清洗与预处理数据关联与融合数据可视化云计算在物联网中应用分析云计算基础架构提供弹性可扩展的计算、存储和网络资源，支持物联网数据的存储和处理。
云计算平台服务提供物联网应用开发和部署所需的平台服务，如PaaS、SaaS等。
云计算与物联网的集成实现物联网设备与云计算平台的无缝对接，支持设备管理和数据分析等应用。
大数据在物联网中应用前景探讨大数据技术概述大数据在物联网中的应用场景大数据与物联网的融合发展物联网面临的安全威胁和挑战01020304攻击面扩大数据泄露风险恶意软件感染拒绝服务攻击隐私保护策略和法律法规解读法律法规解读隐私保护策略国家出台了一系列法律法规，如《网络安全法》、《数据安全法》等，对物联网安全和隐私保护提出了明确要求。
物联网智能感知化和信息处理技术应用研究
物联网智能感知化和信息处理技术应用研究摘要：物联网是现代科技发展的一个重要方向，为实现人与物之间的互连互通提供了技术支持。
物联网的智能感知化和信息处理技术是其核心部分，本文通过调研和研究分析了这些技术在各个领域的应用和发展前景。
第一部分：物联网智能感知化技术的研究和应用1.1 物联网智能感知化技术的定义和特点智能感知化技术是物联网实现智能化的基础，通过各种传感器装置获取环境信息，并与其他设备进行交互和通信，为物联网系统提供了实时、准确的数据支持。
其特点包括自主性、实时性、精确性和高效性等。
1.2 物联网智能感知化技术在工业领域的应用在工业制造领域，智能感知化技术可以用于实时监控和管理生产过程，提高生产效率和质量。
例如，利用智能感知技术，可以实现设备故障预警、物料追踪和优化生产计划等功能。
1.3 物联网智能感知化技术在交通领域的应用在交通领域，智能感知化技术可以实现交通流量监测、智能交通管理和智能驾驶等功能。
通过感知设备获取道路交通信息，可以帮助交通管理部门优化交通信号灯配时，减少拥堵和事故。
1.4 物联网智能感知化技术在农业领域的应用在农业领域，智能感知化技术可以用于农作物的生长监测和环境管理。
通过感知设备获取土壤湿度、气温等信息，可以帮助农民科学调控灌溉和温度，提高农产品产量和质量。
第二部分：物联网信息处理技术的研究和应用2.1 物联网信息处理技术的定义和特点物联网信息处理技术是对物联网收集到的大量数据进行分析、处理和整合的方法和工具。
其特点包括大数据分析、实时性、自适应性和安全性等。
2.2 物联网信息处理技术在健康医疗领域的应用在健康医疗领域，信息处理技术可以用于智能健康监测、病人管理和医疗资源优化等。
通过对医疗设备和患者数据的分析和处理，可以提供个性化的医疗方案，提高医疗效率和质量。
2.3 物联网信息处理技术在智能家居领域的应用在智能家居领域，信息处理技术可以实现智能家居设备的控制和管理。
物联网技术进展与感知服务PPT课件
数据安全与隐私保护、网络连接 稳定性、技术标准和互操作性、 数据处理和分析能力。
机遇
促进产业升级和转型、提升社会 管理和公共服务水平、创新商业 模式和增加就业机会、提高人们 的生活质量和幸福感。
物联网技术的发展趋势
感知层
传感器技术不断升级，实 现更精准、更智能的感知。
智能交通感知服务
01
智能交通感知服务是指利用物联网技 术，实现交通系统的智能化监测和控 制，提高交通效率和安全性。
02
智能交通感知服务包括：智能信号灯 、智能停车、智能车辆监测等。
03
智能信号灯可以根据交通流量和车流 速度，自动调整信号灯的时长和配时 方案，提高道路通行效率；智能停车 可以通过手机或车载终端查找空闲停 车位，方便快捷地完成停车；智能车 辆监测可以实时监测车辆运行状态和 故障情况，提供及时有效的维修保养 服务。
通信技术
有线通信技术
有线通信技术通过物理线路进行 数据传输，具有传输速度快、稳 定性高等优点，但布线成本较高。
无线通信技术
无线通信技术通过电磁波进行数据 传输，具有灵活、便捷、无需布线 等优点，但传输速度和稳定性可能 受到一定限制。
物联网通信协议
物联网通信协议是物联网通信技术 的核心，包括MQTT、CoAP、NBIoT等协议，支持海量设备连接、低 功耗、低成本等特性。
网络层
5G/6G等新一代通信技术 为物联网提供高速、低延 迟的网络连接。
应用层
人工智能、大数据等技术 助力物联网应用不断创新 和深化。
物联网技术的未来应用场景
01
02
03
04
智能制造
实现生产过程的自动化、智能 化和协同化。
智慧城市
提升城市管理效率，改善市民 生活品质。
浅析物联网交互技术和信息感知技术
浅析物联网交互技术和信息感知技术物联网交互技术和信息感知技术是物联网技术体系中不可或缺的两个方面。
物联网交互技术主要指物联网设备之间的互联互通及用户与物联网设备之间的互动过程，而信息感知技术则是指物联网设备通过感知物理世界的信息并进行处理、传输和应用。
物联网交互技术是实现物联网的关键之一。
在物联网中，物联网设备通过各种互联网技术（如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等）进行互联互通，形成一个庞大的网络。
物联网设备可以通过互联网实现实时的数据传输和信息共享，还可以通过互联网远程控制物联网设备的运行。
物联网设备还能够通过相关的交互界面（如人机界面、语音交互界面等）与用户进行交互。
通过互联互通和用户交互，物联网设备可以更好地服务于用户，提供更加便捷和智能的应用场景。
信息感知技术是构建物联网的基础之一。
物联网设备通过各种传感器、感知器等设备，能够感知到物理世界的各种信息，如温度、湿度、光照等。
这些信息通过物联网设备内部的处理和传输，可以实时地传递到云端，进行进一步的处理和应用。
通过对温度传感器感知到的温度信息进行处理，可以判断出室内温度是否适宜，从而自动地控制空调温度。
又通过对湿度传感器感知到的湿度信息进行处理，可以判断出土壤的湿度是否适宜植物的成长，从而自动地控制灌溉系统。
通过信息感知技术，物联网设备能够获取到真实世界的信息并进行智能化的应用，提升用户体验和生活质量。
物联网交互技术和信息感知技术互相促进，共同构建了物联网的核心技术体系。
物联网交互技术为用户提供了与物联网设备交互的方式，使用户能够更加方便地使用和管理物联网设备。
信息感知技术则为物联网设备提供了感知物理世界信息的能力，使物联网设备能够以更加智能的方式应用于实际生活和工作中。
二者相结合，能够实现物联网设备之间的互联互通和与用户之间的互动，从而构建出一个智能、高效、便捷的物联网生态系统。
物联网技术与应用
阅读感受
书中第六章的物联网应用部分，更是让我眼前一亮。这一章节通过生动的实 例和详细的解析，展示了物联网技术在实际生活中的应用场景。比如小区内的安 保系统，这是一个与我们日常生活息息相关的例子。通过物联网技术，安保系统 能够实现实时监控、智能报警、远程控制等功能，大大提高了小区的安全性和便 利性。这样的例子让我更加深刻地认识到了物联网技术的实际应用价值和社会意 义。
物联网技术与应用
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
应用
全面
应用
领域
智能
网络
计算技术
技术
技术
物联网 介绍
发展趋势
物联网
实现
传感器
读者
方面
提供
基本概念
内容摘要
内容摘要
《物联网技术与应用》是一本全面介绍物联网技术的书籍，涵盖了物联网的基本概念、技术原理、 应用领域以及发展趋势等方面。本书旨在帮助读者全面了解物联网技术，掌握物联网应用的基本 方法和技能，为读者在物联网领域的学习和实践提供指导。 本书介绍了物联网的基本概念。物联网是指通过网络将物理世界中的各种物品连接起来，实现信 息的共享和智能化处理的一种技术。物联网技术涉及传感器技术、网络通信技术、云计算技术等 多个领域，是一个跨学科、跨领域的综合性技术。 接着，本书详细介绍了物联网的核心技术。物联网技术包括传感器技术、RFID技术、无线通信技 术、云计算技术等。传感器技术是物联网的基础，能够实现对物理世界的感知和采集；RFID技术 则是一种自动识别技术，能够实现对物品的快速识别和跟踪；无线通信技术则负责将采集到的数 据传输到云端；云计算技术则负责处理和分析这些数据，提供智能化的决策支持。
物联网技术的全面应用
疫病防控与预警
利用物联网技术实现疫病的实时监测和预警，降 低养殖风险。
水产养殖水质监测和调控技术研究
水质实时监测
通过物联网传感器实时监测养殖水体中的溶解氧、PH值、氨氮等 关键参数，保障水产养殖安全。
水质调控技术
根据实时监测数据，自动调节水体中的溶解氧、PH值等参数，提 高水产养殖效益。
智能化增氧系统
结合物联网技术实现增氧设备的智能化管理，降低能耗和成本。
农产品质量安全追溯系统建设
01
02
03
04
质量安全监测
通过物联网技术对农产品生产 、加工、流通等环节进行实时
监测和数据采集。
追溯信息管理
建立农产品质量安全追溯信息 数据库，实现信息的查询、统
计和分析功能。
消费者查询服务
提供消费者查询服务，让消费 者了解农产品的生产过程和质
量安全信息。
监管与决策支持
为政府部门提供监管和决策支 持，提高农产品质量安全水平
。
THANKS
感谢观看
设备联动场景
根据不同场景设置设备联动，如回 家模式、离家模式等，提高生活便 利性。
环境监测与节能优化方案
环境传感器监测
通过物联网传感器实时监 测室内温度、湿度、 PM2.5等环境参数。
智能调节家电
根据环境参数自动调节空 调、空气净化器等家电设 备，提高居住舒适度。
节能优化建议
结合用户用电数据和环境 参数，提供节能优化建议 ，降低能源消耗。
发展历程
物联网技术的发展经历了从RFID 到传感网，再到现在的万物互联 阶段，技术不断升级和完善。
核心技术与特点
物联网中的感知网络技术研究与应用
物联网中的感知网络技术研究与应用随着信息技术的不断发展，物联网已经成为全球热门话题。
物联网（Internet of Things）是指通过传感器、监控设备、数据采集装置、通信网络，将分散在各个地方的物品互联起来，形成一个集万物互联、无处不在的网络。
物联网的核心技术是感知网络技术，它能够实现对不同终端设备的感知和数据采集，为物联网的快速发展提供了坚实的基础。
物联网中的传感器技术是感知网络技术的重要组成部分。
传感器是将物理量转换成电信号，以测量、控制和监视某个系统的设备。
物联网需要大量的传感器来感知设备的状态、环境的变化、用户行为等信息，使得网络能够实现自动化。
传统的传感器技术只能采集单一物理量的信息，而物联网中的传感器技术要求能够同时采集多种物理量的信息，而且需要做到能够远程控制和远程通信。
因此，物联网中的传感器技术对传感器的精度、大小、功耗、通信范围等要求更高。
为了实现物联网中大规模的数据采集和数据处理，感知网络技术需要支持面向大规模设备的分层协议体系，以满足物联网的高效性和安全性控制。
感知网络技术的协议体系主要包括物理层协议、传输层协议、网络层协议和应用层协议。
其中，网络层协议需要解决多个传感器之间的通信问题，为数据传输提供快速、高效、可靠的路由。
应用层协议需要将感知网络中的数据集成和处理，提供用户友好、安全的应用服务。
感知网络技术在物联网中广泛应用。
它可以用于智能交通、环境监测、智能家居、智能医疗、物联网农业等领域。
智能交通领域，感知网络技术可以实现车辆之间的信息交流与自动导航，有效提高交通效率和安全性。
环境监测领域，感知网络技术可以对空气、水、土地等环境质量进行监测，预防环境污染或灾害的发生。
智能家居领域，感知网络可以实现家庭设备之间的自动控制和互联，提高居家生活的便捷性和舒适度。
智能医疗领域，感知网络可以监测患者的生命体征和病情，并实现医疗设备的自动化控制和信息共享，为医疗服务提供更好的效率和质量。
物联网基础技术及应用 第2章 全面感知基础技术
S y 或(S dy (非线性传感器的灵敏度))
x
dx
例如：某位移传感器在位移变化1mm时，输出电压变化 有300mV，则其灵敏度为300 mV／mm。
• （3）迟滞（hysteresis）
传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由 大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重 合的现象称为迟滞。也就是说，对于同一大小的输入 信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个 差值称为迟滞差值。
2.1.1 传感器的定义和分类
（1）传感器的定义 • 传感器（Sensor或Transducer）是一种装置或器件。 • 国家标准GB 7665-87给传感器的定义是：“能够感
受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出 信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组 成。
（2）传感器的组成
传感器
非电量 敏感元件 非电量
变换器 电量
• 敏感元件：将不能直接转化为电量的非电量转化为 可以直接转化为电量的非电量的器件。（感受并拾 取被测对象的信号）
• 变换器：将可以直接转化为电量的非电量变换为电 量的器件。（被测信号转换成易于检测和处理的的 电信号）
（3）传感器的分类
• 按输入被测量分类：
基本被测量
温度漂移通常用传感器工作环境温度偏离标准环境 温度（一般为20℃）时的输出值的变化量与温度变化量 之比。
• （8）精度（accuracy）
传感器的精度是指测量结果的可靠程度，是测量 中各类误差的综合反映，测量误差越小，传感器的精度 越高。
一般用方和根法或代数和法计算精度。用线性度、 重复性、迟滞三项的方和根或简单代数和表示（但方和 根用得较多）的精度计算式如下：
能量输入型：外部提供能量，由被测量控制外部 供给能量的变化 如电阻应变片
物联网技术与应用
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传感器功能：
是一种检测装置，能感受到被测的信息，按一 定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息 输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示 、记录和控制等要求。
在物联网系统中，对各种参量进行信息采集和
简单加工处理的设备被称作物联网传感器。
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传感器分类依据：
物理量 工作原理 输出信号的性质
ZigBee采用分组交换和跳频技术，并且可使用
3个频段，分别是2.4GHz 的公共通用频段、欧 洲的868MHz频段和美国的915MHz频段。
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应用：
短距离范围； 数据流量较小的业务；
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技术特点： 数据传输速率低，10~250kbit/s； 低功耗，只有激活和睡眠两种状态，通信循环次数少，工作 周期短，一般两节5号干电池可使用半年； 成本低，速率低，协议简单； 网络容量大，网络最多可支持255个设备； 有效范围小 ，10~75m； 工作频段灵活， 2.4GHz /868MHz/915MHz为免执照频段； 可靠性高，采用了冲突避免机制和预留专用时隙机制，提高 了可靠性。 时延短，从睡眠转入工作状态只需15ms ,节点连接进入网络 只需30ms ,进一步节省了电能。 安全性高，提供了数据完整性检查，采用AES-128的加密算 法,以灵活确定其安全属性。 43
或是分为智能传感器与一般传感器
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传感器是摄取信息的关键器件，它是物联网中 不可缺少的信息采集手段，也是采用微电子技
术改造传统产业的重要方法。
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RFID技术
RFID是射频识别（Radio Frequency IDentification）的英文缩写，是20世纪90年代 开始兴起的一种自动识别技术，它利用射频信号 通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所 传递的信息实现物体识别。
物联网感知技术与应用
物联网感知技术与应用-智能全景视频感知内容提要本书是一部比较全面和系统研究全景视觉理论、全景视觉感知技术及应用的学术专著。
在介绍智能视频感知基本原理、技术及当前尚存在的科学问题的基础上，引入了全景视觉的重要性，可为各种智能感知技术应用提供强大的元数据支撑；书中详细阐述了多种全景视觉传感器的设计和实现方法，针对不同行业应用的特点，将全景视觉与智能视频分析技术进行有机结合，提出了各种智能全景感知实际工程应用的解决方案。
笔者用“视觉艺术、认知科学”概括了本书的内容。
节选用一句话概括物联网时代，就是要将物理空间与信息空间进行有效融合，实现智慧空间。
几千年前，中国伟大的思想家孔子就提出要“知天”、“畏天”，要求人们认识自然界，自觉地利用自然界为人类社会谋福祉，同时要求人们对自然界有所敬畏，规避各种自然灾害，自觉尽到保护自然的责任，这些最终形成了中国传统思想的核心价值理念之一，即“天人合一”。
“天人合一”用现代科技语言来描述就是智慧地球或者是智慧空间，物联网时代实现智慧空间的目的是为人类社会谋福祉。
智能全景视频分析技术是实现智慧空间的一项重要核心技术，其中全景视频获取技术将成为一种可以从中提取大量关键信息和有价值数据的信息源，进而使具备智能视频分析功能的视频类设备升级成为一种特殊的、重要的物联网感知终端设备，为各种行业应用（智能交通、商业智能、防灾减灾、安全生产、智能安防、安全监护等）提供强大的元数据支撑。
物理空间环境中包含大量趋势性、经验性、不确定性、随机性和模糊性的信息，要实现让环境能自主“说话”，即实现智慧空间的一种最佳选择是智能全景视频分析技术，这也是物联网的最有价值、最具有竞争力的意义所在。
笔者从21世纪初开始关注智能视频分析技术，当时通过谷歌搜索引擎用“智能视频分析”关键词进行检索，几乎没有中文的检索结果，但是今天的检索结果有158万多条。
的确，最近几年智能视频分析技术得到了众多科技工作者的普遍关注。
物联网技术及应用02 感知与识别技术
执行器
系统输入
控制器
控制变量
传感器
被测量
被控对象
系统输出 外界干扰
信息获取的 关键设备
2.1.1 几种现代传感器
（1）微型传感器
微型传感器不是传统传感器简单的物理缩小，而是以新的 工作机制和物化效应，使用标准半导体工艺兼容的材料，通过
MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）加工技术产生的
液体磁性材料涂印在基片上（如存折），或将宽约614mm的磁 条压贴在基片上（如常见的银联卡）通过高温热压缩形成的一种 卡片状的磁性记录介质，与各种读卡器配合使用。
优点及应用：磁卡可以方便地写入、储存、改写信息内容， 具有可靠性强、记录数据密度大、误读率低，信息输入、读出速 度快、信息读写相对简单容易，使用方便，成本低，从而较早地
术 智能检测系统
自动识别技术 磁卡识别技术 IC卡识别技术 光学识别技术 生物识别技术
条码识别技术 射频识别技术 无线定位技术
类型及特点 RFID系统组成 定位技术
符号结构 编码技术
RFID工作原理
中间件技术
GPS室外定位技术
条形码的识读 RFID技术标准 室内定位技术
2.1 传感器
2.1 传感器及检测技术
2.1.1 几种现代传感器
（4）一体化传感器
一体化传感器是将若干种敏感元件组装在同一种材料或单 独一块芯片上的一体化多功能传感器。例如，温、湿度传感
器、多功能气体传感器以及可测量脉搏、心电、血氧饱和度 （SpO2）等人体不同生理信号的健康传感器等。
（5）网络传感器
网络化传感器是利用TCP/IP协议，使现场测控数据就近 接入网络，并与网络上有通信能力的节点直接进行通信，实现 数据的实时发布与共享。传感器网络化的目的是采用标准的网
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2、物联网现况与发展
物联网产业现存问题
国家安全问题 隐私问题 商业模式
物联网的政策和法规
2、物联网现况与发展
物联网产业现存问题
技术标准的统一与协调 管理平台的形成
结构。
4、物联网关键技术--统一标识技术
标识概述 标识的必要性
谁控制唯一识别符
4、物联网关键技术--统一标识技术
需求分析
目标：对物体进行统一标识
挑战：
进行物体的区分\查找
如何处理物体的组合\合成\拆
标识基本需求
分\替换带来的UID变化
对单个物体进行唯一标识
如何处理UID与物体之间关系的
2、物联网现况与发展
物联网未来发展的趋势
"政策先行，技术主导，需求驱动“将成为中国物联网产业发展 的主要模式。
国务院、发改委、工信部、科技部等部门都有可能出台相关产业扶持政策来 加速促进中国物联网产业发展。
在技术与标准方面，一系列重点行业应用产品将被推向市场 并逐步开始规模化应用。
行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。
支持一类物品的标识【某类物品的查询】 映射关系，比如同一批次的产
复合物体：有多个组件，每个部件都有
品编号是否相近
标识号【动态变化】
如何确保国家、企业、个人均
安全需求
具有一定的UID分配权利
非层次命名：标识应该独立于自身位置 不透明UID与匿名机制
和上下文环境等信息
支持已有ID机制
2、物联网现况与发展
国际物联网现况
欧盟
• 2009 年6月欧盟委员会提出针对物联网行动方案；。
美国
• 2009年2月17日奥巴马签署生效的《恢复和再投资法案》，批准推 进“智慧地球”中两个领域的发展—智慧的电网和智慧的医疗。
韩国
• 2004年发布了U-Korea战略。
日本
• 2004年提出了U-Japan构想。
3、物联体系架构
Zigbee网络拓扑
PAN Coordinator -“Coordinator”-”协调器“ Full Function Device -“Router”-路由 Reduced Function Device - “End Device”-终 端
4、物联网关键技术
1. 物联网架构技术 2. 统一标识技术 3. 通信技术 4. 网络技术 5. 软件服务与算法 6. 硬件 7. 功率和能量存储 8. 安全和隐私技术
学习情境1
信息全面感知
1、物联网概念
英文百科Wikipedia对物联网的定义：
• The Internet of Things refers to a network of objects, such as household appliances.
物联网的英文简称：
• IOT
中国早在1999年就提出来类似物联网概念。 不过，当时不叫“物联网”而叫传感网。
2、物联网现况与发展
国内物联网现况
感知中国
• 2009年8 月7日，国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程 技术研发中心时提出。
新兴国家战略产业
• 物联网在2010年“两会”期间被写入政府工作报告，确立为五大新兴国 家战略产业之一。
战略性新兴产业相关专业
• 2010年最新的教育部通知已将物联网、传感网作为战略性新兴产业相关 专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业，全国首批申请到物联网相 关专业的高校为37所。2012年，已有200多所高校申请到了到物联网相 关专业。
网中网
物体之间自治的、动态的组网 已有多种网络的操作平台、信息结构、文档
格式等都存在异构特征
目标：信息互通 框架达到健壮、可扩展性以及公平性目的
挑战： 开放的竞争环境，框架必须模块化和可扩
展性 SOA架构中，内容提供者和使用者之间如
何进行便捷的交流，即语义的互操作性 事件驱动结构使得无法采用一种办法解决
安全体系的建立与形成 应用的开发
3、物联网体系架构
物联网的架构
M
• 应用软件 • 中间件
C
• 通信连接系统
D
• 末端设备 • 传感器
3、物联网体系架构
物联网的架构(中国移动)
3、物联网体系架构
Zigbee 网络体系
应用层 网络层/安全层 MAC层 物理层
Zigbee联盟 IEEE802.15.4
4、物联网关键技术--物联网架构技术
参考结构
相对分布的集中式管理 相对集中的分布式支撑
区域 服务器
IP/IP v6
有线
家庭网关
ZigbeeWi Fi
Cable Net
IP/ID/IPv6
4、物联网关键技术--物联网架构技术
区域服务器参考结构
4、物联网关键技术--物联网架构技术
与云计算支撑平台的结合
所有的问题 物体的离线特性 非中心控制的分布式架构 增加解决方案提供者的参与，形成一个竞
争的市场
4、物联网关键技术--物联网架构技术
研究内容
端到端的分布式开放架构，异构系统的互操作性； 非中心控制的自治架构； 边缘节点移动智能架构； 云计算技术，事件驱动架构，掉线和同步操作； 使用市场机制来增加竞争和参与； 支持语义互操作的体系结构； 事件驱动的体系结构； 支持有效缓存、信息同步和分布式信息融合的体系
1、物联网概念
物联网 的特点
节点众多 网络自组识 多跳路由 网络动态性 网络以数据为中心 面向应用的网络
2、物联网现况与发展
IT业的变革性浪潮
信息革命的第一次浪潮
• 20世纪四五十年代计算机的出现。
信息革命的第二次浪潮
• 90年代初互联网的出现。
信息革命的第三次浪潮
• 从2010年算起的物联网兴起。
区域服务器 分布式计算功能
区域服务器 分布式存储功能
4、物联网关键技术--物联网架构技术
需求分析
存储和计算能力的边缘化
物体具有存储、处理能力 局部物体间协同工作
物体间断性通信连接
物体移动、无线链路动态变化 分布式的缓存和信息融合
支持物体的移动和环境变化
物体移动带来信息的移动 物体上下文不断变化
层次结构
虚拟物体的ID分配问题
4、物联网关键技术--统一标识技术
研究内容
标识的分配 标识的管理 标识加密解密 标识存储 匿名标识技术 标识映射机制 标识结构设计